Aplicativos Informatizados

Introdução à Informática Como os computadores funcionam

Profª Giulliana P. Sobral

Por dentro da máquina As várias maneiras de usar os computadores mostram como essas máquinas podem ser poderosas. Você pode estar querendo saber como o computador armazena e organiza tantas informações de forma tão rápida e precisa. Como qualquer máquina, o computador tem muitas partes. Nesta etapa, examinaremos os componentes principais de um computador.

Por dentro da máquina Independentemente de sua forma ou tamanho, todo

computador que as pessoas usam diretamente tem cinco componentes básicos:

1. Processador 2. Memória 3. Dispositivos de Entrada/Saída 4. Armazenamento em Disco 5. Programas

Hardware e Software Os quatro primeiros itens são os componentes físicos da máquina, conhecidos coletivamente como HARDWARE

1. Processador 2. Memória 3. Dispositivos de Entrada/Saída 4. Armazenamento em Disco

O item 5 consiste no, SOFTWARE instruções eletrônicas que as pessoas escrevem para dizer ao hardware o que fazer.

Hardware + Software Apesar de o hardware de um computador ser capaz de executar tarefas maravilhosas, ele não consegue realmente realizar nenhuma delas sem as instruções vitais fornecidas pelo software.

Hardware

software

Processador O procedimento complexo que transforma dados brutos em informações úteis chama-se processamento. Para efetuar essa transformação, o computador usa dois componentes: •Processador •Memória

Resultado Final

Para processar o computador usa

Processador + Memória

Processador O processador é o cérebro do computador, a parte que interpreta e executa as instruções. Nos computadores grandes, o processador normalmente possui vários chips. Nos pequenos computadores, chamados microcomputadores ou computadores pessoais, o processador é um único chip. Os chips são conectados às placas de circuito.

Chip

Placa de circuito

Processador O termo CPU (Central Processing Unit – Unidade Central de Processamento) é usado genericamente para se referir ao processador de um computador. Seja ele um conjunto de chips ou um único chip (microprocessador). A CPU de um computador contém a inteligência da máquina; é lá que os cálculos são feitos e as decisões tomadas. Esse cérebro ocupa um espaço incrivelmente pequeno.

= Processador ou CPU

Processador Atenção para a terminologia correta:

= Processador ou CPU

= Gabinete

Processador Gabinete não é Processador

= Gabinete Mini-Torre

= Gabinete Horizontal

Processador Com a expansão da

informática na sociedade moderna, alguns termos

passaram a ser utilizados erroneamente.

Um deles é o termo CPU. CPU é um chip acoplado em uma placa de circuito. Esta

placa de circuito é fixada dentro do gabinete do

computador.

Processador Os processadores executam os cálculos matemáticos e tomam as decisões. Podemos entender cada cálculo ou cada decisão como sendo uma operação. Como máquinas, os computadores têm uma capacidade máxima de execução de operações em um determinado período. A capacidade de execução de operações de um processador é medida em hertz.

HERTZ = Operação por segundo

Processador Os microcomputadores, ou computadores pessoais, começaram a ser desenvolvidos no início da década de 70. O primeiro microcomputador era conhecido simplesmente como PC e seu processador tinha a capacidade de

1.770.000 hertz O PC era capaz de realizar 1.770.000 operações por segundo. A princípio, este valor parece incrivelmente grande.

Processador No entanto, observe alguns exemplos de microcomputadores fabricados desde o PC, em 1970, até os dias de hoje:

1970

Hoje

Processador Hertz (Operações por segundo)

PC 1.770.000

PC-XT 4.770.000

286 20.000.000

386 33.000.000

486 66.000.000

586 133.000.000

Pentium 100 100.000.000

Pentium 166 166.000.000

Pentium 300 300.000.000

K6 II 500.000.000

Duron 800 800.000.000

Atlhon 900 900.000.000 . . Core i5 2.600.000.000

Processador Para facilitar a representação de números tão grandes são usados na informática alguns termos. São eles:

Kilo (K) = 1.000 Mega (M) = 1.000.000 Giga (G) = 1.000.000.000 Tera (T) = 1.000.000.000.000

Processador Vejamos agora como ficam descritas as capacidades dos processadores:

1970

Hoje

Processador Hertz (Operações por segundo)

PC 1.770.000 = 1.77 Mhz

PC-XT 4.770.000 = 4.77 Mhz

286 20.000.000 = 20 Mhz

386 33.000.000 = 33 Mhz

486 66.000.000 = 66 Mhz

586 133.000.000 = 133 Mhz

Pentium 100 100.000.000 = 100 Mhz

Pentium 166 166.000.000 = 166 Mhz

Pentium 300 300.000.000 = 300 Mhz

K6 II 500.000.000 = 500 Mhz

Duron 800 800.000.000 = 800 Mhz

Atlhon 900 900.000.000 = 900 Mhz . .

Core i5 2.600.000.000 = 2.6 GHz

Processador Normalmente no chip do processador ficam gravados o fabricante e o modelo do processador. A figura apresenta um processador Pentium, fabricado pela Intel.

Memória A CPU usa a memória do computador para guardar as informações com as quais trabalha e como bloco de anotações para seus cálculos. Essas informações são representadas eletronicamente no chip da memória, e enquanto estão na memória, o computador pode acessá-las diretamente. A memória à qual nos referimos aqui não é o tipo de armazenamento de longo prazo que lhe permite salvar seu trabalho em um disquete e meses mais tarde usá-lo, mas, sim, uma área de armazenamento de curto prazo, incorporada ao hardware do computador.

Memória Fisicamente, essa memória consiste em alguns chips na placa-mãe ou em outra pequena placa de circuitos ligada à placa-mãe. Essa memória interna permite que a CPU armazene e recupere dados muito rapidamente.

CPU

Memória

Memória Há dois tipos de memória interna: ROM e RAM.

ROM

RAM

Memória ROM ROM

Alguns chips de memória sempre guardamos mesmos dados. Eles podem armazenar informações mesmo com o computador desligado, por isso são chamados NÃO-VOLÁTEIS. Além disso, os dados nele contidos não podem ser alterados. Os dados nesses chips só podem ser lidos e usados – não podem ser alterados, portanto, a memória é chamada de ROM (Read-Only Memory – Memória Apenas de Leitura).

Um do principais motivos pelos quais o computador precisa da ROM é para saber o que fazer quando a energia elétrica é ligada, inicialmente. Entre outras coisas, a ROM contém um conjunto de instruções de inicialização que verificam se o resto da memória está funcionando adequadamente e procuram por dispositivos de hardware e um sistema operacional..

Memória RAM RAM

A memória que pode ser alterada chama-se RAM (Random-Access Memory, Memória de Acesso Aleatório). Quando as pessoas falam sobre a memória em relação a microcomputadores, normalmente estão se referindo à memória RAM, que é volátil, pois só armazena informações enquanto o computador estiver ligado. Toda vez que o equipamento é desligado as informações da RAM são perdidas.

Processamento Processamento de dados envolve:

Entrada De

Dados

Saída De

Resultados Processamento

O computador recebe dados, como números, por exemplo que são

processados pela CPU e RAM. Depois de executados os cálculos, os resultados

são apresentados.

Como é o Processamento

Entrada De

Dados

RAM

CPU

Os dados enviados

para o computador são armazenados na memória RAM.

Como é o Processamento RAM

O computador

envia os dados da RAM para a CPU, para a realização

dos cálculos.

CPU

Como é o Processamento RAM

Os resultados são enviados para a RAM e lá ficam

armazenados temporariamente.

CPU

Como é o Processamento

RAM Sim, pois a RAM

armazena informações

somente enquanto o computador estiver ligado.

Temporariamente ?

Processamento Saída

De Resultados

Processamento

Finalizado o

processamento, os dados são

apresentados para o usuário.

Processamento e o Raciocínio O Processamento pode ser entendido como o raciocínio dos computadores.

Nos seres humanos, o órgão responsável pelo raciocínio é o cérebro.

Nós recebemos informações,

processamos (ou melhor, raciocinamos) e falamos

ou escrevemos o resultado.

Processamento e o Raciocínio O Processamento pode ser entendido como o raciocínio dos computadores.

Os computadores recebem informações.

Estas são armazenadas na memória RAM. Os dados são enviados para a CPU, que efetua os cálculos. Os resultados são enviados

para a RAM e apresentados para o

usuário.

Raciocínio e Processamento A CPU e a RAM são o cérebro do computador.

CPU

RAM

Quantidade de Informações Diferentemente da memória do ser humano, a memória do computador tem capacidade limitada de armazenamento de informações.

A memória RAM armazena as informações que estão sendo processadas.

Qual a quantidade de informações que pode-se armazenar na memória RAM?

Quantidade de Informações Imagine que o usuário estivesse digitando um texto.

RAM

O texto será armazenado inicialmente na memória RAM.

Qual a quantidade de texto que a memória RAM suporta armazenar?

Quantidade de Informações A quantidade de informações é medida em BYTES.

De maneira simplificada, pode-se entender um byte como sendo um caractere (uma letra, um número, um símbolo, por exemplo)

Portanto, se o texto digitado for composto por 300 caracteres, na informática pode-se dizer que ele tem 300 bytes.

RAM

Quantidade de Informações Com a evolução dos computadores a memória RAM passou a armazenar quantidade cada vez maior de informações.

O primeiro microcomputador, o PC (Personal Computer), tinha um processador chamado XT com 1,77MHz. A memória RAM do XT era capaz de armazenar 640.000 bytes.

XT

Quantidade de Informações Assim como nos processadores, ao nos referirmos às memórias falaremos de números grandes: mil, milhões, bilhões de bytes.

Aqui também serão utilizados os múltiplos. São eles:

Kilo (K) = 1.000 Mega (M) = 1.000.000 Giga (G) = 1.000.000.000 Tera (T) = 1.000.000.000.000

Vejamos agora alguns exemplos de computadores com processadores e RAM:

1970

Hoje

Processador Hertz (Operações por segundo) RAM

PC 1.770.000 = 1.77 Mhz 640Kb

PC-XT 4.770.000 = 4.77 Mhz 640Kb

286 20.000.000 = 20 Mhz 1Mb

386 33.000.000 = 33 Mhz 4Mb

486 66.000.000 = 66 Mhz 16Mb

586 133.000.000 = 133 Mhz 32Mb

Pentium 100 100.000.000 = 100 Mhz 32Mb

Pentium 166 166.000.000 = 166 Mhz 32Mb

Pentium 300 300.000.000 = 300 Mhz 32Mb

K6 II 500.000.000 = 500 Mhz 64Mb

Duron 800 800.000.000 = 800 Mhz 64Mb

Atlhon 900 900.000.000 = 900 Mhz 128Mb .

Core Extreme quad-core 3.200.000.000 = 3.2 GHz 4 Gb

Quantidade de Informações

É importante observar que as descrições apresentadas são exemplos e que provavelmente, no seu dia a dia, você encontrará computadores que possuem o processador especificado no exemplo e memória RAM com capacidade diferente da apresentada.

Quantidade de Informações

CPU RAM

A CPU e a RAM trabalham em parceria no processamento dos dados. Dessa forma, quanto mais moderno for o processador maior deverá ser a capacidade de armazenamento da RAM.

Se um determinado computador tiver uma CPU super moderna, por exemplo, um Core i5 3,2GHz e a memória RAM for pequena, por exemplo, 1 Gb, o processamento não será executado com a velocidade máxima que poderia ser utilizada. É como colocar uma Ferrari com um tanque de gasolina muito pequeno. Numa viagem de Ribeirão Preto à São Paulo o motorista teria que parar inúmeras vezes para abastecer o carro. O tempo da viagem se estenderia e de nada adiantaria o potente motor da Ferrari. O inverso também é verdadeiro. Um Fusquinha 69 com um tanque de gasolina de caminhão. O Fusquinha poderia seguir sem parar até a Bahia, partindo de Ribeirão Preto, mas o tempo de viagem também seria muito grande.

Quantidade de Informações

Armazenando informações em um computador Entre as partes mais importantes de um sistema computacional estão os dispositivos que lhe permitem salvar seus trabalhos. Os componentes físicos, ou materiais, onde os dados são armazenados chamam-se meios de armazenamento. Os meios de armazenamento evoluíram drasticamente desde a infância dos computadores, e esse ritmo vem sofrendo aceleração desde a entrada em cena dos micros.

Os primeiros PC vinham equipados com 2 unidades de disquete. Além dessas, eles tinham um conector interno que podia ser ligado a um gravador para armazenar dados em fitas cassete comuns. O XT trouxe os discos rígidos aos microcomputadores. Comparados com as unidades de disquete da época, esses primeiros discos rígidos eram velozes como um raio e eram capazes de armazenar quantidades impressionantes de dados.

Tipos de dispositivos de armazenamento Duas tecnologias importantes são usadas para armazenar dados hoje em dia: o armazenamento óptico e o armazenamento magnético.

Os principais tipos de armazenamento magnético são:

Disquetes

Discos Rígidos (hard disk)

Os principais tipos de armazenamento ópticos são:

CD

DVD

Dispositivos de armazenamento magnéticos Os dispositivos de armazenamento mais comuns usam a tecnologia magnética. Os disquetes podem ser removidos da unidade, que é o dispositivo que efetua as operações de leitura e gravação.

Unidade

Dispositivos de armazenamento Magnéticos Os discos rígidos normalmente não são removíveis. São discos permanentes, muito mais velozes e capazes de armazenar muito mais informações do que os disquetes.

Os discos rígidos são instalados dentro dos gabinetes.

Dispositivos de armazenamento ópticos Os dispositivos ópticos estão ganhando popularidade rapidamente. O mais conhecido deles é o CD, uma unidade que usa a mesma tecnologia dos CD players que ligamos no aparelho de som.

Dispositivos de armazenamento ópticos A sigla DVD significa Digital Variable Versatile Vídeo Disk, ou simplesmente Disco Digital Virtual e vem sendo utilizado cada vez com mais freqüência nos microcomputadores.

Unidade de discos ópticos O local onde são inseridos os CDs e os DVDs também se chama unidade.

Capacidade de Armazenamento Assim como a memória RAM, os meios de armazenamento também possuem capacidade determinada para armazenar informações. A quantidade de informações que cada dispositivo de armazenamento possui é medida em Bytes.

Aqui também serão utilizados os múltiplos. São eles:

Kilo (K) = 1.000 Mega (M) = 1.000.000 Giga (G) = 1.000.000.000 Tera (T) = 1.000.000.000.000

Capacidade de Armazenamento

Os principais tipos de armazenamento magnético são:

Disquetes – 1,44Mb

Discos Rígidos

Os principais tipos de armazenamento ópticos são:

CD – 700Mb

DVD – 4,7Gb

40Gb 80Gb 120Gb 320Gb 500Gb 1Tb

Blu Ray – 25Gb

Interagindo com o computador Há algum tempo, a interface (comunicação) homem-computador consistia em chaves de inversão e luzes piscantes – as primeiras para programar o computador e as últimas para exibir os resultados. Mas, assim como os próprios computadores, os dispositivos de entrada/saída (E/S) mudaram muito; hoje, teclados, mouse e canetas ópticas, scanners e monitores e impressoras de alta resolução são a norma. Aqui, ou ali na esquina, há um leque de outros dispositivos e tecnologias fascinantes, incluindo o reconhecimento de voz e a fotografia digital.

Saída

Entrada

Dispositivos de Entrada e Saída

Dispositivos de Entrada

Dispositivos de Saída

São os equipamentos utilizados pelo usuário para enviar informações para o computador.

Por exemplo, teclado, mouse, microfone, webcam, scanner, etc.

São os equipamentos utilizados pelo usuário para receber informações do computador. Por exemplo, monitor,

impressora, caixas de som.

Teclado e mouse Ironicamente, o teclado de um computador ainda é apenas um conjunto de interruptores, embora muito bem escondidos sob as teclas que os revestem. Igualmente, o mouse é apenas um grupo de botões, interruptores e outros dispositivos eletrônicos simples. O que mudou desde os dias das chaves de inversão é a forma e a organização desses dispositivos , como os usamos e como o computador reage a eles.

Tratamento de Imagens com Scanner A leitora de código de barra é na verdade apenas um tipo especial de scanner de imagem. Os scanners de imagem convertem qualquer imagem em formato eletrônico – eles emitem uma luz sobre a imagem e detectam a intensidade do reflexo de cada ponto. Os scanners usam filtros para separar os componentes de cada cor nas cores primárias (vermelho, verde e azul) de cada ponto.

O interessante do scanner de imagem é que ele converte imagens impressas para um formato eletrônico que pode ser armazenado na memória do comutador e, com o software adequado, você pode alterar a imagem armazenada para produzir resultados surpreendentes. Na verdade, há toda uma família de software de processamento de imagens.

O monitor de vídeo Os três tipos mais comuns de dispositivos de saída são: monitores de vídeo, impressoras e sistemas de som. Desses três, os monitores de vídeo são os mais importantes, porque são os dispositivos de saída com os quais as pessoas interagem mais intensamente.

Impressoras Além dos monitores de vídeo, o outro dispositivo de saída importante é a

impressora. Três tipos principais de impressoras em são usados com microcomputadores:

matriciais, impressoras a laser e impressoras a jato de tinta.

Quatro critérios são importantes na avaliação destes tipos: 1. Qualidade da imagem; 2. Velocidade; 3. Nível de Ruído; 4. Custo de operação.

Esquema básico de funcionamento de um computador

RAM

CPU

Atividades

Etec “Prof. Francisco dos Santos”

Disciplina: Aplicativos Informatizados em Agropecuária Conteúdo:Introdução à Informática

Atividade nº3

Data___/___/___ - Turma: _____ - Equipe nº____

Nome:___________________________

Nome:___________________________

Prepara uma folha de acordo com o exemplo abaixo para a atividade º1

Questões 1)Quais são os componentes básicos de um computador? Dê 3 exemplos de cada um deles.

2

3

Questões 2)Indique os componentes básicos de hardware para cada um dos computadores deste anúncio.

Questões 3)Indique os componentes básicos de hardware para cada um dos computadores deste anúncio.

Questões 4)Indique os componentes básicos de hardware para cada um dos computadores deste anúncio.

Questões 5)Explique detalhadamente o funcionamento a partir do esquema básico de funcionamento de um computador

RAM

CPU

Questões 6)No dia a dia, como se chamam as operações indicadas por 1 e 2?

RAM

CPU

2

1

Questões

7)Além dos dispositivos de entrada e saída exemplificados nesta aula, cite outros que você pode encontrar no seu dia a dia, descrevendo a situação em que são utilizados.

Parabéns! Finalizamos a primeira parte do estudo do hardware da

Introdução à Informática.

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